张家港至南通铁路控制工程沪通长江大桥于2014年3月1日开工建设，标志着沪通铁路建设拉开序幕。
沪通铁路是长三角地区快速轨道交通网的重要组成部分，途经江苏省南通市，苏州市所辖的张家港、常熟、太仓、昆山四县市和上海市嘉定区，线路总长约137公里。项目按国铁I级、设计时速200公里标准建设，总工期5年半。
沪通铁路长江大桥的第28号墩钢沉井6月22日从船坞启运，经过多艘拖轮顶托约11公里后顺利抵达桥址。钢沉井自身没有动力装置，且体积为全球最大，如何在江面上平稳挪移11公里?建设和海事部门制定了多套周密方案，并在江面沿途进行了交通管制。出坞后，这座高约15层的钢沉井在8艘拖轮的“前拱后卫”，一起朝着沪通大桥桥址出发。经过2个多小时的江上迁徙，钢沉井平稳抵达预定位置，又经过调头转弯后，钢沉井被顺利固定。
为方便吸泥下沉，沉井平面布置为24个12.8米×12.8米井孔。所以，从空中俯瞰，这座“巨无霸”的钢铁建筑就像一块蜂窝煤。这座造型酷似“蜂窝煤”的巨无霸，自重近15000吨，横截面达12个篮球场大小，高度达115米，是迄今为止世界上较大的桥梁钢沉井，被安装到在建的沪通长江大桥28号桥墩。
6月23日中午11时30分，沪通大桥较大钢沉井的8根固定主缆全部成功挂缆。
目前沪通长江大桥北主桥墩28号主墩沉井接高进展顺利，预计下月完工。沪通长江大桥是首座突破千米级的公铁两用斜拉桥，其两个主墩(28号、29号)高度均超百米，是目前世界上规模最大的深水沉井基础。
（2015年）8月7日至9日，中国工程院组织的 “交通基础设施重大结构安全保障战略研究”专家咨询会在江苏南通召开。国内桥梁及相关学科的13位工程院院士以及公路、铁路建设管理方面的50多位专家，通过对沪通长江大桥的实地考察，对大桥施工质量、安全以及技术管理方面给予高度评价，并对施工、建设管理、运营维护等方面提出建议。
截至2015年8月8日，该桥已完成钻孔灌注桩施工94%、承台施工85%、墩身施工20%，并开始节段箱梁架设和连续刚构施工，钢桁梁开始加工制造。
2017年1月21日，由中交二航局承建的沪通长江大桥天生港专用航道桥21日胜利合龙。
截至2017年6月底，世界最大跨度公铁两用斜拉桥沪通长江大桥累计完成投资78.7亿元，占总投资的52.47%：主航道桥28#墩主塔施工完成10节67m下塔柱、主塔下横梁施工；主桥26、27、30、31号墩墩身施工完成；专用航道桥钢梁桥面合龙，钢梁生产和架设全面展开。
2017年7月3日，沪通长江大桥天生港专用航道桥与横港沙联络桥成功对接，这是继天生港专用航道桥主跨合龙之后，沪通长江大桥实现的第二次对接。至此，沪通长江大桥南通侧一标段的23跨简支钢桁梁桥已完成20跨的架设，钢梁架设工序进入尾声，预计今年10月可全部结束。届时，整个标段将全面进入铁路槽型梁和公路桥面板安装阶段。
2017年10月22日，由中交二航局施工的世界最大跨度公铁两用钢拱桥——沪通长江大桥天生港专用航道桥主拱合龙。该桥是中国沿海铁路大通道中沪通（上海至南通）铁路段的跨长江控制性工程，钢桁梁和主拱重量总计3.24万吨，相当于在桥面上每走一步，就跨越了50吨重的钢结构。该桥主跨1092米，为目前世界上最大跨度的公铁两用斜拉桥。
2018年5月3日，经过一个多月的准备工作，沪通铁路跨长江大桥29号主塔墩目前已经开始下横梁首次混凝土浇筑，共计浇筑混凝土6439立方米。29号墩主塔为倒“Y”型钢筋混凝土结构，主塔塔座之上共分为下塔柱、下横梁、中塔柱和上塔柱四个部分。其中，下横梁是主塔建设过程中单项单次工程耗时较长、工作量较大的一次施工，将分两次浇筑完成，首次浇筑高度为8米。下横梁内部将铺设228束预应力管道，每束管道内穿进25根如食指般粗共计近500吨的钢绞线，通过预应力张拉，成为整个下横梁承受巨大荷载的关键所在，为今后主航道桥公铁两用钢梁架设奠定坚实的基础。
沪通铁路长江大桥桥址选择在南岸于张家港十三圩港闸下游约400m处垂直主航道方向跨越长江，于江中横港暗沙稍向东偏转，跨越北岸天生港水道，于南通捕鱼港下游约200m处登陆，沿东北方向前行。
桥梁采用公铁合建，铁路为四线，公路为六车道。正桥主航道桥为两塔五跨斜拉桥方案；天生港航道桥为变高连续钢桁梁方案。沪通铁路桥总长11.0km，客运专线桥梁总长5.838km，四线公铁合建桥梁方案公路桥总长约5.838 km，主航道桥和辅助航道桥通航净高62m。
沪通铁路长江大桥主航道桥采用双塔五跨，布置为168 462 1092 462 168（单位m）总计2352米，其中主跨1092m，建成后将超越苏通大桥成为中国第一跨的斜拉桥。沪通铁路长江大桥是一条四线铁路桥，沪通铁路双线，设计时速200km/h，双线盐通客运专线，设计时速350km/h（跨江部分限速250km/h）。同时搭载高压电缆过江。
沪通铁路长江大桥北接南通九圩港，南接张家港十三圩，是鲁东苏北与上海、苏南、浙东地区间最便捷的铁路运输通道，也是长三角地区快速轨道交通网的重要组成部分。大桥全长11.07公里，其中跨江部分长5.3公里。面对钻探工程施工水域通航环境及水流条件复杂、工程量大、施工船舶多、作业时间长的特点，张家港海事局提前介入，超前谋划，多措并举服务施工作业，受到了作业单位的赞赏。
沪通铁路长江大桥施工水域横跨长江浏海沙等多个水道，其中地质勘查作业占用了张家港仅有的两个锚地之一——通沙海轮锚地，上游又紧临张家港越洋等多个危化品码头，给长江水上安全监管带来了巨大挑战。该局监管处、指挥中心等相关部门提前与施工单位协调，就大桥建设前期的桥墩钻探工程施工方案进行了优化，健全应急措施，并多次组织探讨了大桥施工期间的水上安全监管措施，起草了沪通铁路大桥施工期间水上安全监督内部管理规定，明确了不同施工阶段现场监管和安全维护要求，确保现场监管工作的有效性和针对性。鉴于大桥建设施工的前期钻探工程将占用三分之一的通沙海轮锚地，影响大型海轮的安全锚泊，该局积极研究施工作业对锚泊船的影响，科学划分锚泊水域，并主动对外发布公告，提前通知相关的船舶单位、代理单位和码头单位，将施工作业对锚泊和过往船舶的影响降到了最低。
张家港港是全国内河首座2亿吨大港，年到港船舶直逼20万艘次，过境船舶超百万艘，面对“超时限、超负荷、超强度”工作，为确保大桥地质勘查工作的顺利进行，该局专门抽调了12名工作人员建立了十三圩基地，基地成立以来，所有工作人员未发生一起因主观原因无法出航的情况，应急出航参与搜救、排险、调查事故达一百多次。
沪通铁路长江大桥离长江入海口140公里，大桥主跨长度将达到1092米，超过苏通大桥创下的1088米跨度的世界纪录，主桥塔也将打破苏通大桥300.4米的世界纪录。桥梁采用上下层斜拉桥结构，上层建六车道高速公路，为拟建的无锡-张家港-南通高速的一部分;下层按国铁Ⅰ级标准建设四线铁路，为沪通铁路和南通-苏州-嘉兴城际铁路的一部分，设计时速200公里，将成为沪通铁路、城际铁路、高速公路的共用过江通道。
2009年5月19日至21日，交通运输部、铁道部对沪通长江铁路大桥水域进行第二次实船通航试验。
为了配合此次试验工作，长江南京航道局按照相关要求积极做好航标配布工作，5月14至16日，长江上海航道管理处仅用三天时间，圆满完成了沪通铁路桥隧方案第二次实船试验的全部准备保障工作，重点在白茆沙水道完成了12座航标的抛设、调整任务。据了解，模拟桥位在苏通大桥下3.2公里位置，主桥跨度1092米。
2010年4月上海至南通铁路沪通长江大桥通航论证研究报告在北京通过由交通运输部主持的审查会评审。
评审意见认为，经过多年来对如皋沙群的综合治理和沿江护岸控制，该河段河势、航道总体稳定，具备建桥的基本条件。同意大桥主通航孔和辅助通航孔的通航净高与苏通大桥相同净高设计。根据设计单位提供的建设方案，沪通铁路沪通长江大桥位于澄通河段，总长11公里，上距江阴长江大桥约45公里，下距苏通长江公路大桥约40公里。
2010年8月24-25日，受国家发改委委托，中国国际工程咨询公司召开沪通铁路长江大桥主跨1092米公铁两用斜拉桥方案专题论证会。
专家组认为，依据目前桥梁设计能力和材料、制造、施工工艺和设备等方面水平，借鉴世界桥梁工程建设经验，沪通大桥主跨采用公铁两用斜拉桥技术总体可行，适应该地区地理地质特点和通航、水利环境要求，刚度大、稳定性好的特点将有效提升高速列车行车的安全性和舒适度。至此，该项目的前期工作取得了突破性进展，为沪通铁路项目可行性研究报告批复、尽早开工建设奠定了坚实基础。
2013年11月15日，中铁大桥设计院院长张敏在中国铁路总公司工管中心对接工作时透露，沪通铁路长江大桥施工图设计已经正式完成，这为开展招投标工作奠定了基础。
沪通长江大桥使沪通铁路向北连接海（安）洋（口）铁路，江苏作为我国的经济大省和沿海省份，终于有了属于自己的出海港口，苏南和苏中地区的集装箱，通过铁路和公路经沪通长江大桥直抵洋口港出海，时间与成本均会低于洋山港和宁波港，这将大大提升江苏经济的竞争力。过去，南通由于处于铁路网的“神经末梢”而无法实现编组，沪通铁路建成后，南通将具备火车编组的条件，可以始发至浙江、福建、广东方向的列车，这对南通成为交通门户城市、铁路集疏运物流中心很有意义，推动物流产业的大发展、大繁荣。
沪通铁路建成后，上海至南通火车有望1小时内到达，比现在乘汽车时间缩短1小时，对提高过江通道能力，完善区域综合交通运输体系，增强上海中心城市的辐射带动作用，促进长三角地区经济社会发展具有重要意义。
沪通铁路和沪通长江大桥的建设，将使南通西成为名副其实的交通大枢纽，其规模程度远远大于苏通大桥区域，这就会使南通的城市格局发生新的重大变化，南通市区在经过了向南发展，向东拓展后，必迎来往西北发展的新高潮，这将对如皋市、通州区和崇川区的功能定位、产业集聚、城镇布局发生重大影响，南通的城市格局将发生新的重大变化。
